格物学 第五章 三角函数5.3 诱导公式

角α与‌π/2 ± α的三角函数值之间的关系-5.3 诱导公式知识点教师选题进阶自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-08-28
角α与‌π/2 ± α的三角函数值之间的关系-5.3 诱导公式知识点教师选题进阶自测题解析-安徽省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['利用诱导公式求值', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系']

正确率60.0%已知$$\operatorname{s i n} \left( \alpha+\frac{\pi} {1 2} \right)=-\frac1 3,$$则$$\operatorname{c o s} \left( \alpha-\frac{5 \pi} {1 2} \right)$$的值为(

B

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$- \frac{1} {3}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

D.$$- \frac{2 \sqrt2} 3$$

2、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '用角的终边上的点的坐标表示三角函数']

正确率60.0%在平面直角坐标系中,已知角$${{α}}$$的顶点与原点$${{O}}$$重合,始边与$${{x}}$$轴的非负半轴重合,将角$${{α}}$$的终边绕点$${{O}}$$按顺时针方向旋转$$\frac{\pi} {2}$$后经过点$$P \left( \frac{3} {5}, \ \frac{4} {5} \right),$$则$${{c}{o}{s}{α}}$$等于(

A

A.$$- \frac{4} {5}$$

B.$$\frac{4} {5}$$

C.$$- \frac{3} {5}$$

D.$$\frac{3} {5}$$

3、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系']

正确率80.0%已知$$\mathrm{c o s} \alpha=\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{s i n} \left( \frac{\pi} {2}+\alpha\right)=$$(

A

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$- \frac{1} {3}$$

C.$$- \frac{2 \sqrt2} 3$$

D.$$\frac{2 \sqrt{2}} {3}$$

4、['角α与π±α的三角函数值之间的关系', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '给值求值', '两角和与差的余弦公式', '同角三角函数的平方关系']

正确率60.0%若$$\operatorname{s i n} ( \pi+\theta)=-\frac{3} {5}, \ \theta$$是第二象限角,$$\operatorname{s i n} \left( \frac{\pi} {2}+\varphi\right)=-\frac{2 \sqrt{5}} {5}, \ \varphi$$是第三象限角,则$$\operatorname{c o s} ( \theta-\varphi)$$的值是(

B

A.$$- \frac{\sqrt{5}} {5}$$

B.$$\frac{\sqrt{5}} {5}$$

C.$$\frac{1 1 \sqrt{5}} {2 5}$$

D.$${\sqrt {5}}$$

5、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '给值求值', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%若$$\operatorname{s i n} \alpha=\frac{1} {3},$$则$$\operatorname{c o s}^{2} ( \frac{\alpha} {2}+\frac{\pi} {4} )=$$(

A

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$\frac{1} {3}$$

D.$${{0}}$$

6、['角α与-α的三角函数值之间的关系', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '特殊角的三角函数值', '分段函数求值', '分段函数的定义']

正确率40.0%设$$f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {\operatorname{s i n} \pi x, x \geq0} \\ {\operatorname{c o s} ( \frac{\pi x} {2}+\frac{\pi} {3} ), x < 0} \\ \end{array} \right.$$则$$f ( f ( \frac{1 5} {2} ) )=\Avarsigma$$

B

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

C.$$- \frac{1} {2}$$

D.$$- \frac{\sqrt3} {2}$$

7、['由y=sin x 的图像得到y=A sin(wx+φ)(A>0,w>0)的图象变换过程', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

A

A.向左平移$$\frac{\pi} {4}$$个单位

B.向右平移$$( 2 \operatorname{s i n} 2,-2 \operatorname{c o s} 2 )$$,个单位

C.向左平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位

D.向右平移$${{s}{i}{n}{2}}$$个单位

8、['扇形弧长公式', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '利用单位圆定义任意角的三角函数']

正确率60.0%在平面直角坐标系中,动点$${{M}}$$在单位圆上按逆时针方向作匀速圆周运动,每$${{1}{2}}$$分钟转动一周$${{.}}$$若点$${{M}}$$的初始位置坐标为$$\left( \frac{1} {2}, \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$,则运动到$${{3}}$$分钟时,动点$${{M}}$$所处位置的坐标是(

C

A.$$\left( \frac{\sqrt{3}} {2}, \frac{1} {2} \right)$$

B.$$\left(-\frac{1} {2}, \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$

C.$$\left(-\frac{\sqrt{3}} {2}, \frac{1} {2} \right)$$

D.$$\left(-\frac{\sqrt{3}} {2},-\frac{1} {2} \right)$$

9、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '特殊角的三角函数值']

正确率40.0%已知$$\operatorname{c o s} ( \frac{\pi} {6}+\alpha) \cdot\operatorname{c o s} ( \frac{\pi} {3}-\alpha)=-\frac{1} {4}, \ \alpha\in( \frac{\pi} {3}, \ \frac{\pi} {2} ),$$则$${{α}{=}{(}}$$

D

A.$$\frac{7} {6} \pi$$

B.$$- \frac{\pi} {6}$$

C.$$- \frac{\pi} {4}$$

D.$$\frac{5} {1 2} \pi$$

10、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '辅助角公式', '同角三角函数的商数关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%$$\frac{\operatorname{t a n} 1 2^{\circ}-\operatorname{t a n} 6 0^{\circ}} {\operatorname{c o s} 8 4^{\circ} \operatorname{c o s} 6^{\circ}}+1 6 \operatorname{c o s} 2 4^{\circ}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{6}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{−}{8}{9}}$$.$${{Δ}{A}{B}{C}}$$的内角$$A, B, C$$对边分别为$$a, b, c$$,

1. 已知 $$\sin \left( \alpha + \frac{\pi}{12} \right) = -\frac{1}{3}$$,求 $$\cos \left( \alpha - \frac{5\pi}{12} \right)$$。

设 $$\beta = \alpha + \frac{\pi}{12}$$,则 $$\alpha = \beta - \frac{\pi}{12}$$,代入得:

$$\cos \left( \alpha - \frac{5\pi}{12} \right) = \cos \left( \beta - \frac{\pi}{12} - \frac{5\pi}{12} \right) = \cos \left( \beta - \frac{\pi}{2} \right) = \sin \beta = \sin \left( \alpha + \frac{\pi}{12} \right) = -\frac{1}{3}$$

答案:B. $$- \frac{1}{3}$$

2. 角 $$\alpha$$ 的终边顺时针旋转 $$\frac{\pi}{2}$$ 后经过点 $$P \left( \frac{3}{5}, \frac{4}{5} \right)$$,求 $$\cos \alpha$$。

旋转后角为 $$\alpha - \frac{\pi}{2}$$,其终边过点 $$P$$,故 $$\cos \left( \alpha - \frac{\pi}{2} \right) = \frac{3}{5}$$,$$\sin \left( \alpha - \frac{\pi}{2} \right) = \frac{4}{5}$$。

利用诱导公式:$$\cos \left( \alpha - \frac{\pi}{2} \right) = \sin \alpha = \frac{3}{5}$$,$$\sin \left( \alpha - \frac{\pi}{2} \right) = -\cos \alpha = \frac{4}{5}$$,得 $$\cos \alpha = -\frac{4}{5}$$。

答案:A. $$- \frac{4}{5}$$

3. 已知 $$\cos \alpha = \frac{1}{3}$$,求 $$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right)$$。

利用诱导公式:$$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \alpha \right) = \cos \alpha = \frac{1}{3}$$。

答案:A. $$\frac{1}{3}$$

4. 已知 $$\sin (\pi + \theta) = -\frac{3}{5}$$,$$\theta$$ 在第二象限;$$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \varphi \right) = -\frac{2\sqrt{5}}{5}$$,$$\varphi$$ 在第三象限,求 $$\cos (\theta - \varphi)$$。

由 $$\sin (\pi + \theta) = -\sin \theta = -\frac{3}{5}$$,得 $$\sin \theta = \frac{3}{5}$$,$$\theta$$ 在第二象限,故 $$\cos \theta = -\frac{4}{5}$$。

由 $$\sin \left( \frac{\pi}{2} + \varphi \right) = \cos \varphi = -\frac{2\sqrt{5}}{5}$$,$$\varphi$$ 在第三象限,故 $$\sin \varphi = -\frac{\sqrt{5}}{5}$$。

$$\cos (\theta - \varphi) = \cos \theta \cos \varphi + \sin \theta \sin \varphi = \left( -\frac{4}{5} \right) \left( -\frac{2\sqrt{5}}{5} \right) + \left( \frac{3}{5} \right) \left( -\frac{\sqrt{5}}{5} \right) = \frac{8\sqrt{5}}{25} - \frac{3\sqrt{5}}{25} = \frac{5\sqrt{5}}{25} = \frac{\sqrt{5}}{5}$$。

答案:B. $$\frac{\sqrt{5}}{5}$$

5. 已知 $$\sin \alpha = \frac{1}{3}$$,求 $$\cos^2 \left( \frac{\alpha}{2} + \frac{\pi}{4} \right)$$。

利用半角公式和余弦平方公式:$$\cos^2 \left( \frac{\alpha}{2} + \frac{\pi}{4} \right) = \frac{1 + \cos \left( \alpha + \frac{\pi}{2} \right)}{2} = \frac{1 - \sin \alpha}{2} = \frac{1 - \frac{1}{3}}{2} = \frac{\frac{2}{3}}{2} = \frac{1}{3}$$。

答案:C. $$\frac{1}{3}$$

6. 设 $$f(x) = \begin{cases} \sin \pi x, & x \geq 0 \\ \cos \left( \frac{\pi x}{2} + \frac{\pi}{3} \right), & x < 0 \end{cases}$$,求 $$f \left( f \left( \frac{15}{2} \right) \right)$$。

先计算 $$f \left( \frac{15}{2} \right)$$,由于 $$\frac{15}{2} \geq 0$$,使用第一段:$$f \left( \frac{15}{2} \right) = \sin \left( \pi \cdot \frac{15}{2} \right) = \sin \left( \frac{15\pi}{2} \right) = \sin \left( 7\pi + \frac{\pi}{2} \right) = \sin \left( \frac{\pi}{2} \right) = 1$$。

再计算 $$f(1)$$,由于 $$1 \geq 0$$,使用第一段:$$f(1) = \sin (\pi \cdot 1) = \sin \pi = 0$$。

答案:$$0$$,但选项未列出,可能为 D. $$- \frac{\sqrt{3}}{2}$$ 错误,实际应为 $$0$$。

7. 题目异常,无法解析。

8. 动点 $$M$$ 在单位圆上逆时针匀速圆周运动,初始位置 $$\left( \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2} \right)$$,每 12 分钟一周,求 3 分钟时的坐标。

初始角为 $$\frac{\pi}{3}$$(因为 $$\cos \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2}$$,$$\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$)。

角速度 $$\omega = \frac{2\pi}{12} = \frac{\pi}{6}$$ 弧度/分钟。

3 分钟转过的角度:$$\theta = \omega t = \frac{\pi}{6} \times 3 = \frac{\pi}{2}$$。

总角度:$$\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{2} = \frac{5\pi}{6}$$。

坐标:$$\left( \cos \frac{5\pi}{6}, \sin \frac{5\pi}{6} \right) = \left( -\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2} \right)$$。

答案:C. $$\left( -\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2} \right)$$

9. 已知 $$\cos \left( \frac{\pi}{6} + \alpha \right) \cos \left( \frac{\pi}{3} - \alpha \right) = -\frac{1}{4}$$,$$\alpha \in \left( \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2} \right)$$,求 $$\alpha$$。

利用积化和差公式:$$\cos A \cos B = \frac{1}{2} [\cos (A+B) + \cos (A-B)]$$。

这里 $$A = \frac{\pi}{6} + \alpha$$,$$B = \frac{\pi}{3} - \alpha$$,则 $$A+B = \frac{\pi}{2}$$,$$A-B = 2\alpha - \frac{\pi}{6}$$。

代入得:$$\frac{1}{2} \left[ \cos \frac{\pi}{2} + \cos \left( 2\alpha - \frac{\pi}{6} \right) \right] = \frac{1}{2} \cos \left( 2\alpha - \frac{\pi}{6} \right) = -\frac{1}{4}$$。

所以 $$\cos \left( 2\alpha - \frac{\pi}{6} \right) = -\frac{1}{2}$$。

解得 $$2\alpha - \frac{\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}$$ 或 $$\frac{4\pi}{3}$$,但 $$\alpha \in \left( \frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2} \right)$$,取 $$2\alpha - \frac{\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}$$,得 $$2\alpha = \frac{5\pi}{6}$$,$$\alpha = \frac{5\pi}{12}$$。

答案:D. $$\frac{5\pi}{12}$$

10. 求 $$\frac{\tan 12^{\circ} - \tan 60^{\circ}}{\cos 84^{\circ} \cos 6^{\circ}} + 16 \cos 24^{\circ}$$ 的值。

首先,$$\tan 60^{\circ} = \sqrt{3}$$。

注意 $$\cos 84^{\circ} = \sin 6^{\circ}$$,因为 $$\cos 84^{\circ} = \sin (90^{\circ} - 84^{\circ}) = \sin 6^{\circ}$$。

所以分母为 $$\sin 6^{\circ} \cos 6^{\circ} = \frac{1}{2} \sin 12^{\circ}$$。

分子为 $$\tan 12^{\circ} - \sqrt{3} = \frac{\sin 12^{\circ}}{\cos 12^{\circ}} - \sqrt{3}$$。

因此第一项为:$$\frac{\frac{\sin 12^{\circ}}{\cos 12^{\circ}} - \sqrt{3}}{\frac{1}{2} \sin 12^{\circ}} = 2 \left( \frac{1}{\cos 12^{\circ}} - \frac{\sqrt{3}}{\sin 12^{\circ}} \right)$$。

整体表达式为:$$2 \left( \frac{1}{\cos 12^{\circ}} - \frac{\sqrt{3}}{\sin 12^{\circ}} \right) + 16 \cos 24^{\circ}$$。

经过计算(或数值验证),该式等于 0。

答案:C. $$0$$

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